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Pesquisadores trabalhando na Finlândia propõem que o ambiente de luz único das regiões polares da Terra cria condições que resultam em zonas híbridas circumpolares ao redor dos Polos Norte e Sul. Essas condições extremas aumentam a sincronia da fenologia reprodutiva entre as espécies, ou seja, forçam todas as espécies a uma janela menor para reprodução. Isso sustentará a biodiversidade a longo prazo.
Em um artigo de pesquisa publicado recentemente, o professor de ecologia subártica Kari Saikkonen da Universidade de Turku, Finlândia, e seus colegas apresentam uma nova teoria sobre o papel do ambiente de luz polar da Terra na sustentação da biodiversidade em uma escala de tempo geológica que abrange milhões de anos. A duração da luz do dia e da noite da Terra é caracterizada por uma quantidade igual de luz do dia e noite durante todo o ano no Equador, pequena variação sazonal se afastando do Equador e sazonalidade substancial da duração do dia mais perto dos polos. No extremo norte e extremo sul, dentro dos círculos ártico e antártico, isso resulta nos fenômenos únicos de meses de duração do “sol da meia-noite” com luz do dia de 24 horas no verão e a “noite polar” do inverno, quando o sol não nasce acima do horizonte por meses a fio.
“No centro da nossa teoria está a hipótese de que o ambiente de luz extrema das regiões polares cria zonas híbridas em ambas as regiões polares”, diz Saikkonen.
Ao contrário da temperatura, a duração do dia é um fator ambiental estável que muda consistentemente entre latitudes, mas não é afetado pelo clima local ou global. Assim, muitos organismos, especialmente organismos fotossintéticos, como plantas e muitos micróbios, se adaptaram para usar as mudanças sazonais na duração do dia para o tempo, por exemplo, sua reprodução. Como eles usam a luz como um sinal, o ambiente de luz nas regiões polares aumenta a probabilidade de que a floração de espécies de plantas intimamente relacionadas coincida. Isso, por sua vez, cria oportunidades para as espécies se hibridizarem.
Hibridização se refere a organismos que se reproduzem com outra espécie ou variedade. A hibridização pode ser feita intencionalmente, como com muitas culturas agrícolas para criar uma característica desejada específica, ou pode ocorrer naturalmente quando as espécies estão próximas umas das outras e são suficientemente compatíveis biologicamente.
“Embora a hibridização seja comum em quase todos os grupos de organismos, seu papel como uma força para sustentar a biodiversidade não foi totalmente compreendido. A hibridização também pode envolver retrocruzamento, onde indivíduos híbridos acasalam com indivíduos da espécie original. Isso permite que genes sejam transferidos de uma espécie para outra, enquanto cria novas combinações de genes adaptativos para diferentes condições ambientais”, diz Saikkonen.
Em latitudes mais baixas, a ligeira mudança na duração do dia entre as estações não causa sobreposição no tempo de reprodução entre populações, subespécies ou variedades geneticamente distintas pertencentes a um complexo de espécies, nem promove a hibridização.
“Portanto, as mudanças de alcance das espécies entre latitudes durante os ciclos dos períodos mais frios e mais quentes da Terra causam isolamento e contato recorrentes entre as espécies. Isso resulta na mistura e diferenciação de espécies e cria nova biodiversidade ao longo de longos períodos de tempo geológico”, diz Saikkonen.
Os micróbios desempenham um papel crucial no desenvolvimento e na manutenção da biodiversidade
Os micróbios desempenham um papel fundamental na evolução da biodiversidade atual desde a origem da vida e continuam a ter um papel significativo na manutenção e promoção da biodiversidade global.
“Os micróbios são onipresentes, e evidências crescentes continuam a revelar que eles têm alto potencial adaptativo devido ao seu curto ciclo de vida. Muitos micróbios são sensíveis à luz e afetam o bem-estar de praticamente todas as plantas e animais. Como todas as plantas e animais têm uma microbiota diversa, eles devem ser tratados como um todo”, observa Saikkonen.
No novo estudo, Saikkonen e colegas levantam a hipótese de como micróbios fotossensíveis podem ajudar as plantas a se adaptarem às regiões polares.
As alterações climáticas têm um impacto importante nas regiões polares da Terra
Mudanças climáticas e perda de biodiversidade estão entre as maiores ameaças globais aos ecossistemas e serviços ecossistêmicos na história humana. As regiões polares da Terra estão se aquecendo a uma taxa sem precedentes — até 2-4 vezes mais rápido do que a média da Terra.
“Modelos climáticos preveem que o gelo do Mar Ártico derreterá até o final deste século. No mesmo período, a área livre de gelo da Antártida aumentará de aproximadamente dois por cento hoje para quase 25 por cento. O derretimento das geleiras da Antártida Ocidental por si só faria com que os níveis do mar subissem cinco metros, ameaçando 10 por cento da população mundial e muitos dos ecossistemas oceânicos costeiros do mundo nas próximas décadas ou séculos”, diz Saikkonen.
Os pesquisadores desafiam a discussão convencional sobre biodiversidade focada em espécies, concentrando-se não apenas nas espécies, mas também na diversidade genética dos organismos e na importância dos associados microbianos essenciais de plantas e animais.
“Propomos que a biodiversidade pode, a longo prazo, se recuperar após perturbações e extinções em massa, mas os ecossistemas serão reestruturados como novos conjuntos de espécies. Isso exige maior atenção à importância de garantir potencial genético, de espécies e de interação de espécies suficiente para dar suporte à diversificação futura e às funções e serviços do ecossistema.
Portanto, é importante lidar com a perda de biodiversidade causada pelas mudanças climáticas”, enfatiza Saikkonen.
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